中空多孔鈦金屬假體加載牛松質(zhì)骨基質(zhì)兔體內(nèi)骨生成的實驗研究.pdf

1、目的：本課題利用中空多孔鈦金屬假體(HPTP)作為骨組織再生工程構(gòu)架，觀察兔體內(nèi)假體周圍及其內(nèi)部骨生成的可能性，并探討在假體內(nèi)加載經(jīng)過去抗原處理的牛松質(zhì)骨基質(zhì)(CBM)來提高成骨活性，從而促進金屬假體與骨質(zhì)達到相對一體化結(jié)合的可行性。希望實驗結(jié)果能夠為研制中空多孔人工關(guān)節(jié)假體或其他骨組織再生型骨植入物提供基礎(chǔ)實驗依據(jù)，對生物固定型人工關(guān)節(jié)的設(shè)計和改進有所幫助。 方法：自行設(shè)計中空多孔(孔徑2mm)和用作對照組的“實心無孔”鈦金屬

2、假體。所有假體植入骨內(nèi)部分與骨接觸的表面均有羥基磷灰石(HA)涂層。實驗分為三組：“實心無孔”假體組(SITP組，A組)、中空多孔假體組(HPTP組，B組)、中空多孔假體+牛松質(zhì)骨基質(zhì)組(HPTP+CBM組，C組)，橫向?qū)⒏鹘M植入體植入16只4～6月齡新西蘭大白兔的股骨髁。實驗動物飼養(yǎng)至第3、8、12周時取材，通過X線、普通光鏡、熒光顯微鏡、掃描電鏡以及骨組織形態(tài)計量軟件等途徑對金屬假體和松質(zhì)骨基質(zhì)表面及其內(nèi)部骨生成的情況進行觀察；每組

3、取6例第12周的標本進行生物力學檢測，以比較分析各組植入體在體內(nèi)的骨整合效果。 用SPSS13.0軟件進行統(tǒng)計分析，計量資料以均數(shù)±標準差((x)±s)表示。 結(jié)果：三組假體外表HA涂層部分在不同時間點的骨生長情況類似，而B組和C組骨組織最終可長入假體2mm大小的圓孔，達到交鎖固定的效果；但是B組假體內(nèi)部骨組織形成困難，即使在12周時仍大部分為血塊和纖維組織，其內(nèi)混有少量稀疏的類骨組織，在假體內(nèi)壁也可見薄層類骨狀組織貼壁

4、生長，而C組3周時即可見松質(zhì)骨基質(zhì)內(nèi)有大量類骨組織生長，8周時松質(zhì)骨基質(zhì)已有部分被吸收，12周時中空腔內(nèi)新生骨組織更加成熟，可達到更好的整合效果(但中空腔內(nèi)仍未完全充滿骨質(zhì))。在生物力學測試中，B組和C組的拔出力明顯大于A組，但是B組和C組拔出力之間未見統(tǒng)計學差異。 結(jié)論： 一、組織形態(tài)學和力學結(jié)果均證明，中空多孔金屬假體與“實心無孔”假體相比，其表面的多孔結(jié)構(gòu)可明顯改善假體和骨的整合，達到交鎖固定的效果。 二、

5、在較大的中空多孔金屬假體中空腔內(nèi)加載松質(zhì)骨基質(zhì)等具有成骨活性的物質(zhì)，可使假體內(nèi)部更早、更好地生成骨組織，使各部分形成有機的整體結(jié)構(gòu)。 三、假體的HA涂層與周圍骨質(zhì)的結(jié)合能夠獲得很強的抗剪切強度，“實心無孔”假體抗剪切強度的薄弱環(huán)節(jié)主要應(yīng)該是HA涂層和假體之間能夠達到的結(jié)合強度。 四、中空多孔金屬假體的設(shè)計思路是可行的，本實驗為進一步即將進行的組織工程學(TE)研究提供了實驗?zāi)Ｐ秃蛥⒄諗?shù)據(jù)。初步證明2mm的孔徑尺寸是該模型